Smart SF6 monitorización de gases

Cómo el sensor de densidad de gas WIKA GD-20-W está transformando la monitorización de subestaciones

Una solución SF₆ excepcional desde el punto de vista medioambiental y económico en colaboración con Elia
Ahorrar recursos, proteger el medio ambiente e impulsar la digitalización, todo al mismo tiempo: el innovador sensor de densidad de gas inalámbrico GD-20-W lo hace posible. Durante dos años, WIKA, líder del mercado en soluciones de detección, colaboró con el operador belga de sistemas de transmisión Elia para poner a prueba el GD-20-W. El sensor, que se puede integrar fácilmente en entornos IIoT, permite una amplia gama de configuraciones de alarma. En caso de baja densidad o alta temperatura, envía instantáneamente una advertencia, incluso fuera de los horarios de transmisión programados. Esto reduce significativamente el riesgo de fuga de SF₆.

«Tenemos una gran cantidad de equipos eléctricos de alta tensión instalados en toda Bélgica, y esta cifra no deja de crecer debido al aumento de la demanda de energía renovable. La monitorización digital de estos activos es el paso lógico para seguir el ritmo del crecimiento y garantizar la disponibilidad de la red».

Diederik Moisés
Head Asset & Control, Elia Group

Reto

Gas SF₆:
Esencial pero potencialmente peligroso

El gas SF₆ es esencial para los operadores de red, utilizados en subestaciones, turbinas eólicas y equipos de conmutación con aislamiento de gas (GIS), especialmente en sistemas de alta tensión para parques eólicos en tierra y offshore. Sin embargo, el SF₆ es el gas de efecto invernadero más perjudicial para el clima. El nuevo reglamento de gas F de la UE (en vigor en enero de 2035) exige el uso del SF₆ tratado o reciclado para el mantenimiento, lo que hace que la recuperación sea crucial por razones ambientales y económicas.

El objetivo:
Reducir al mínimo las fugas de SF₆.

El gas SF₆ se controla normalmente mediante monitores de densidad, activando una alarma cuando la densidad cae por debajo de un umbral. Sin embargo, para este punto, ya puede perderse 7–8 % del SF₆. Evitar la fuga de SF₆ es crucial, ya que la cantidad perdida en cada planta no está rastreada. Una supervisión eficaz es fundamental para mantener la disponibilidad del sistema, ya que las plantas que se encuentran en la «zona roja» pueden tener que cerrar, lo que podría provocar una pérdida de energía. Con un coste aproximado de 1500 € por cada 50 litros de SF₆, el impacto financiero es significativo.

Solución

El enfoque:
Implementación de un proyecto piloto con el operador belga de redes de transporte Elia

WIKA se ha asociado con Elia, un cliente de larga data. “Elia tiene mucho gas SF₆ en su red, afirma Jannik Schäfer. "Elia también está preparada para ser innovadora", añade Manuel Micheler. Además, Elia abrazó la oportunidad de influir directamente en el desarrollo de productos y proporcionar información sobre las características requeridas de la solución. Esto hizo que Elia fuera el socio perfecto para este proyecto.

La solución:
Sensor de densidad de gas inalámbrico

Instalar cableado en una subestación existente y modernizarla con nuevos sensores supone un esfuerzo considerable, al igual que leer manualmente los monitores de densidad mecánicos in situ. Para solucionar este problema, se desarrolló un sensor inalámbrico. El sensor de densidad de gas GD-20-W proporciona una monitorización continua de los parámetros de estado del gas en tanques cerrados. Elia requiere de 100 a 400 de estos sensores por subestación de 400 kV. Durante los últimos dos años se ha llevado a cabo una fase de pruebas intensivas con productos de preserie.

Ventajas

Todo listo

WIKA confía en su nuevo producto, tras haberlo sometido a rigurosas pruebas de idoneidad práctica mediante un programa piloto con Elia. Su colaboración fue clave para desarrollar con éxito el nuevo sensor de densidad de gas en poco tiempo. Los clientes pueden esperar una solución de calidad sin concesiones. El equipo de WIKA se complace en presentar el sensor GD-20-W, una solución de SF₆ excepcional desde el punto de vista medioambiental y económico que está transformando para siempre la monitorización de subestaciones.

Una asociación exitosa entre Elia y WIKA

“Gracias a la monitorización digital integral del gas SF₆ en los equipos de conmutación, garantizamos la detección de fugas lo más rápidamente posible y mucho más rápido que con los densímetros de gas clásicos. Esto nos permite reducir nuestras emisiones de SF₆ al iniciar la reparación más rápidamente. WIKA nos ayuda a alcanzar nuestro objetivo de reducir las emisiones de SF₆.

Thomas Wijnhoven
Asset Manager Substations, Elia Group

El producto: sensor de gas GD-20-W con señal de salida inalámbrica LoRaWAN®

Para equipos aislados con gas SF₆ y alternativo para interiores y exteriores
Tecnología de sensores de alta exactitud
Monitorización permanente de los parámetros relevantes del estado del gas en depósitos cerrados
Larga duración de la batería
Diseño compacto

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Datos interesantes

Acerca de hexafluoruro de azufre

■ SF₆: el gas de efecto invernadero más potente
■ Potencial de calentamiento global: GWP 24 300 – 1 kg de SF₆ el gas equivale a 24 300 kg de CO₂
■ Vida atmosférica extremadamente larga: aproximadamente 3.200 años
■ Propiedades aislantes excepcionales: cinco veces la rigidez dieléctrica del aire
■ Fundamental para los sistemas eléctricos: evita los cortocircuitos y los arcos eléctricos

Elia System Operator S.A

■ El operador de la red de transporte belga
■ Es propietario y gestiona la totalidad de la red eléctrica de alta tensión de Bélgica
■ El Grupo Elia también incluye al operador de la red de transporte alemán 50Hertz
■ 50Hertz construye y gestiona la red de transporte de electricidad en el norte y el este de Alemania con más de 2.100 especialistas

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Reto

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